Рубрика: 2035

Ко второй половине этого десятилетия правительственные и частные предприятия создали постоянное присутствие человека на Луне. Это знаменует собой важную веху в период ускоренного развития космоса, в котором наблюдались значительные технологические достижения и возросшая коммерциализация космических полетов.

С конца 2000-х годов НАСА начало сосредотачивать свое внимание на возвращении на Луну. Агентство инициировало разработку огромной новой ракеты, известной как Система космического запуска (SLS), крупнейшей со времен эпохи Аполлона, и космического корабля с экипажем под названием “Орион”. Тем временем другие национальные космические агентства раскрыли свои долгосрочные планы по исследованию Луны. Это произошло параллельно с значительным увеличением коммерческих разработок, таких как многоразовые ракеты Falcon и Starship SpaceX, а также Blue Origin и другие.

К концу 2020-х годов НАСА и другие агентства построили станцию на лунной орбите. Впоследствии они развернули ряд роботизированных платформ для удаленных операций на поверхности Луны. Первая база с экипажем на лунной поверхности создана в середине-конце 2030-х годов под руководством НАСА, но при участии Европейского космического агентства (ЕКА), Канадского космического агентства (CSA) и других, наряду с коммерческими компаниями.

3D-печать делает строительство намного дешевле и проще, благодаря новым инструментам, запасным частям и даже компонентам для целых зданий, изготовленных с использованием лунного реголита в качестве материала. Расположение этой базы – в южной полярной области – обеспечивает преимущества как (а) постоянно освещенных мест для почти непрерывной солнечной энергии, так и (б) близлежащего доступа к постоянно затененным кратерам, которые, как известно, содержат воду и другие летучие вещества. Первоначальная база постепенно расширяется в течение последующих десятилетий, включая новые модули и даже теплицы для производства продуктов питания.

Помимо западных космических агентств, Китай готовит собственную отдельную лунную базу в сотрудничестве с Роскосмосом. Его временная роботизированная станция вскоре будет модернизирована для более долгосрочных операций человека с 2036 по 2045 год.

Больше…

Несмотря на сокращение бюджета в начале 21 века, НАСА не только добилось значительного прогресса в восстановлении полетов человека в космос, но и выходит за пределы Земли и отправляет астронавтов всё дальше в космос. После того, как программа «Созвездие» была отменена в 2010 году, многие утверждали, что пилотируемые исследования космоса окажутся на втором плане. На самом деле, это оказалось не соответствующим действительности. Были разработаны новые космические аппараты с целью возвращения на Луну и изучения астероидов, и в конечном итоге, чтобы отправиться на Марс.

В этом же году происходит пилотируемая экспедиция к астероиду. Для его исследования отправляются астронавты, которые приближаются к астероиду вначале на «Орионе», а затем на меньшем космическом корабле Space Exploration Vehicle (SEV).

Успех этой первой экспедиции способствует дальнейшим миссиям к астероидам в последующие годы. Получен опыт в вопросах, связанных с отклонением потенциально опасных астероидов, которые могут угрожать Земле. Непосредственное изучение астероидов позволяет по-новому взглянуть на экономическую ценность этих космических скал и содержащиеся в них ресурсы, что дает дополнительные знания частным компаниям. Скорее всего, даже более важно то, что могут быть протестированы технологии и процессы для дальнейшего изучения космоса.

Больше…

Групповая робототехника является сравнительно новой областью, возникнув в первое десятилетие 2000-х годов. Она основана на идее одновременного контроля очень большого количества роботов в целях выполнения задач, которых индивидуальная машина не может добиться в одиночку. Это достигается при помощи комбинации миниатюризации компьютеров и опорно-двигательных систем, ультра-легких материалов, компактных датчиков и беспроводных технологий.

Ранние поколения этих роботов были сравнительно большими и громоздкими, не имеющими необходимой вычислительной мощности, чтобы участвовать в каких-либо сложных операциях. Хотя они способны летать, они были в основном экспериментальными, размером с птицу, опирались на тяжелые компоненты с быстро разряжающимися аккумуляторами. Технологии значительно улучшились в конце 2010-х годов, вплотную подойдя к новой эре дронов-шпионов размером с насекомых. Они могут имитировать структуру тела, движение и поведение реальных насекомых.

В течение следующих двух десятилетий дальнейшие улучшения в области ИИ и удаленного управления позволили машинам работать в более крупных и продуктивных сетях, и в то же время, электронные компоненты за десятилетие уменьшились в размере на два порядка.

Одно из наиболее важных применений в течение этого времени функционирования – это использование групповых микро роботов в качестве искусственных опылителей растений в ответ на катастрофическое сокращение популяции медоносных пчёл. Они могут также служить для выполнения других экологических функций, таких как мониторинг атмосферы, земли и воды, в том числе в городской местности, с беспрецедентной скоростью и детальностью. Эти устройства также полезны в поисково-спасательных операциях, помогая в сборе данных в реальном времени.

Жуткое применение можно наблюдать в военных столкновениях. К 2030 году военные роботы миниатюризированы и соответствовуют даже малейшим известным насекомым, размером менее 0,15 мм. К концу этого десятилетия некоторые модели настолько компактны, что невидимы невооруженным глазом. Они могут быть объединены в обширные стаи, насчитывающие триллионы «особей» и вместе напоминать облака газа. Это эффективная форма программируемой материи, состоящая из робота-«частицы», способной к полету. Высвобожденные из капсулы, которую может сбросить беспилотник, рой нанороботов может выполнять расширенную разведку, координировать кибер-атаки и вторгаться на базу противника – ликвидировать человека и даже вывезти из строя крупную военную технику. Подобно термитам они используют специализированные придатки-жвала, которыми могут уничтожить электронику, испортить оборонительное оборудование, оставляя врагов полностью уязвимыми. Даже подземные бункеры теперь не безопасны – рой растворит всё, кроме наиболее сильно укрепленной брони, и легко проникнет через трещины, отверстия, вентиляцию и т.п.

Помимо наступательных способностей, нанороботы могут нести оборонительную роль. Парящие на малой высоте, они могут служить прикрытием для продвижения наземных войск, действуя в качестве «живого щита» или «буферов» вражеских снарядов, немного напоминающих заградительные аэростаты Второй Мировой войны. Они могут также объединяться во временные структуры, как простые мосты, чтобы переправиться через реку, носилки для переноски пострадавших бойцов, веревки, лестницы и так далее.

Применение нанотехнологий в военных целях ускорилось в последние десятилетия, страны пытаются получить преимущество в ведении военных действий. Рой нанороботов стал последним и наиболее весомым шагом в этой гонке. ООН классифицирует их в качестве оружия массового уничтожения, приравнивая к ядерному, химическому и биологическому оружию. Подписаны международные договоры, ограничивающие их использование. Также введены механизмы безопасности для того, чтобы свести к минимуму их возможное применение и распространение. Например, самовоспроизводящиеся модели полностью под запретом, поскольку они могут истребить всю биосферу. Растут опасения возможной потенциальной террористической атаки, развития сценария конца света «Серая слизь».

Больше…

Сталкивая заряженные частицы вместе на встречных высокоэнергетических пучках, можно воссоздать условия, схожие с ранними моментами жизни Вселенной. Чем выше энергия, тем дальше во времени исследователи могут имитировать прошлое, и тем больше вероятность того, что будут наблюдаться экзотические взаимодействия.

Большой Адронный коллайдер (БАК) строился Европейской Организацией Ядерных Исследований (ЦЕРН) с 1998 по 2008 годы. Описываемый как «одно из величайших инженерных достижений человечества», БАК позволил физикам проверить предсказания теории физики элементарных частиц и физики высоких энергий, и самое главное, доказать или опровергнуть существование давно теоретизированного бозона Хиггса, а также большого семейства новых частиц, предсказанных теорией суперсимметрии.

Бозон Хиггса был подтвержден данными, полученными благодаря БАК в 2013 году. В последующие десятилетия коллайдер продолжал отвечать на многие нерешенные вопросы, повышая уровень знаний физических законов. Обновление коллайдера было завершено в 2015 году, позволив удвоить его энергию с 3,5 до 7 тэраэлектронвольт (1 ТэВ = 1012 электронвольт) в каждом пучке. Дальнейшее повышение производительности в 2020-х годах увеличивали светимость коллайдера в 10 раз, предоставляя больший шанс увидеть редкие процессы и повысить статистически предельные измерения.

Очень Большой Адронный коллайдер (ОБАК, VLHC) является правопреемником Большого Адронного коллайдера (LHC). Проектирование и выбор расположения был завершен в середине 2020-х годов, с началом строительства через десять лет после этого. С тоннелем протяжённостью 100 км, VLHC, крупнейший ускоритель частиц из когда-либо построенных, соединяется с LHC. Проходящий рядом с горным массивом Юра на западе и Альпами на Востоке, его диаметр настолько велик, что необходимо было прорыть тоннель пож Женевским озером. Его энергия столкновения составляет более 50 ТэВ в луче, что более чем в семь раз мощнее, чем его предшественник.

VLHC приводит к революции в физике частиц – значительно улучшив наши знания о темной материи, темной энергии, теории струн и суперсимметрии (теория, которая предполагает наличие второго «суперпартнёра», который взаимодействовует с каждым бозоном Хиггса). Новая информация черпает данные о структуре и характере дополнительных измерений и их влияние на вселенную, давая обоснования теориям выходящими за рамки Стандартной Модели.

В долгосрочной перспективе VLHC поможет в развитии пикотехнологий – новых материалов в масштабе на несколько порядков меньшем чем у нанотехнологий.

Ускорители частиц в будущем продолжат расти в размерах и силе, в конце концов станут слишком большими для расположения на планете и будут возводиться в космосе. К середине 4-го тысячелетия сможет быть смоделирован самый ранний момент Большого взрыва, демонстрируя состояние, известное как Энергия Великого Объединения, в которой фундаментальные силы объединены в единую силу.

Больше…